漫画:不一样的链表成环检测!
今天为大家带来,链表检测成环的经典题目。如果你觉得你会了,请你不妨耐心些认真看下去,我相信会有一些不一样的收获!
先看题目:
01第141题:环型链表第141题:给定一个链表,判断链表中是否有环。为了表示给定链表中的环,我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。
示例 1:
示例 2:
输入:head = [1,2], pos = 0输出:true解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。示例 3:
输入:head = [1], pos = -1输出:false解释:链表中没有环。题目可能你会觉得过于简单!
但是不妨耐心看完!
则一定会有收获!
思路:通过hash表来检测节点之前是否被访问过,来判断链表是否成环。这是最容易想到的一种题解了。过于简单,直接上代码:
1//go
2func hasCycle(head *ListNode) bool {
3 m := make(map[*ListNode]int)
4 for head != nil {
5 if _, exist := m[head]; exist {
6 return true
7 }
8 m[head] = 1 9 head = head.Next
10 }
11 return false12}
题解二:JS特殊解法
相信对于JS中的 JSON.stringify() 方法大家都用过,主要用于将JS对象 转换为 JSON 字符串。基本使用如下:
1//js
2var car = {
3 name: '小喵',
4 age: 20,
5}
6
7var str = JSON.stringify(car);
8
9console.log(str)
10//=> {"name":"小喵","age":20}
大家想一下,如果是自己实现这样的一个函数,我们需要处理什么样的特殊情况?对,就是循环引用。因为对于循环引用,我们很难通过 JSON 的结构将其进行展示!比如下面:
1//js
2var a = {}
3
4var b = {
5 a: a
6}
7a.b = b
8
9console.log(JSON.stringify(a))
10//=> TypeError: Converting circular structure to JSON
那我们思考,对于环形链表,是不是就是一个循环结构呢?当然是!因为只要是环形链表,它一定存在类似以下代码:
a.Next = b
b.Next = a
所以我们可以通过JSON.stringify()的特性进行求解:
1//js
2var hasCycle = function(head) {
3 try{
4 JSON.stringify(head)
5 }catch(e){
6 return true
7 }
8 return false
9};
当然,这种解法并不是建议的标准题解!在此列出是为了拓宽思维!(大家如有兴趣,可以自己去看下JSON.stringify内部的实现,是如何检测循环引用的。)
03题解三:双指针解法本题标准解法!常识内容,必须掌握!
思路来源:先想象一下,两名运动员以不同速度在跑道上进行跑步会怎么样?相遇!好了,这道题你会了。
解题方法:通过使用具有 不同速度 的快、慢两个指针遍历链表,空间复杂度可以被降低至 O(1)。慢指针每次移动一步,而快指针每次移动两步。
假设链表为
分析完毕,直接上代码:
1func hasCycle(head *ListNode) bool {
2 if head == nil {
3 return false
4 }
5 //有些同学不理解为什么初始化快指针在head.Next的位置
6 //我们可以认为是从起跑线开始的!
7 fast := head.Next
8 for fast != nil && head != nil && fast.Next != nil {
9 if fast == head { // 快慢指针相遇,今生的擦肩而过
10 return true
11 }
12 fast = fast.Next.Next
13 head = head.Next
14 }
15 return false
16}
这里我们要特别说明一下,为什么慢指针的步长设置为1,而快指针步长设置为2。
首先,慢指针步长为1,很容易理解,因为我们需要让慢指针步行至每一个元素。而快指针步长为2,通俗点可以理解为他们的相对速度只差1,快的只能一个一个格子的去追慢的,必然在一个格子相遇。
如果没看懂,我们来分析:在快的快追上慢的时,他们之间一定是只差1个或者2个格子。如果落后1个,那么下一次就追上了。如果落后2个,那么下一次就落后1个,再下一次就能追上!如下图:
所以我们的快指针的步长可以设置为2。
我们常会遇到一些所谓的“简单题目“,然后用着前人留下来的那些”经典题解“迅速作答。在解题的过程中,追求公式化、模板化。当然,这个过程是好的,因为社会、工作、学业要求我们如此!但是,我希望我们也可以留下一些自己的思考,纵然不是最优解,但是是我们自己想到的、创造的!真正在算法题中去收获快乐~
注:本系列所有教程中都不会用到复杂的语言特性,大家不需要担心没有学过语法知识。算法思想最重要,使用各语言纯属本人爱好。同时,本系列所有代码均在leetcode上进行过测试运行,保证其严谨性!
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